[發明專利]基于壓縮式制冷循環的水合物海水淡化系統

有效

• 申請號: 201410223207.5
• 申請日: 2014-05-26
• 公開（公告）號: CN104003458A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 謝應明;鮑鄭軍;周興法;方亞軍
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F103/08
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本發明涉及海水淡化領域，具體涉及一種采用壓縮式制冷循環的水合物海水淡化系統。

背景技術

水，是生命的源泉。淡水是人類社會賴以生存和發展的物質基礎之一。隨著經濟社會的發展和人們生活水平的提高，人們對淡水資源的需求極大，而淡水只占地球上總水量的2.5％～3％，這就使得人們面臨淡水資源短缺的局面。而且由于我國淡水資源時空分布不均，人口分布不均，社會經濟發展不平衡等原因，造成我國部分地區淡水資源嚴重緊缺。開發海水資源，進行海水淡化，是增加淡水資源的有效途徑，也是解決缺水問題的必由之路。

目前世界上除了河流取水外還有地下取水、遠程調水等獲取淡水的方式。海水淡化也將作為常用的淡水取用方式之一。已有的通過海水淡化得到淡水的方法包括反滲透法、蒸餾法和電滲法。反滲透法需要人工加壓，蒸餾法和電滲法需要用電加熱和產生電場，這些方法存在的共同缺點在于能耗高，使得海水淡化獲得淡水的成本很高，嚴重制約了這些方法在實際生產中的推廣。

水合物海水淡化是利用水合劑氣體分子與海水中的水分子在一定條件下生成水合物漿，由循環泵抽到水合物分解器中吸熱分解、分解出的液態水在冷卻器中受熱蒸發成水蒸氣、水蒸氣在淡水凝結器中放熱冷卻最后得到淡水。水合物法海水淡化的最大優點是能耗低、設備簡單、維修運行成本低；水合劑氣體在水或鹽水中的溶解度低，無毒，廉價易得，無爆炸危險。另外，它還具有冷凍法的一些優點如不需要對海水進行預處理、腐蝕較輕等。

水合物具有以下特征：(1)水合物生成和分解過程完全互逆，生成水合物的原材料只有氣體和水，分解后的剩余產物也只有氣體和水，對環境沒有污染，而且水在自然界中大量存大并價格低廉；(2)水合物形成和分解的溫度壓力條件相對溫和。水合物漿在常壓下是一種類似冰漿的固液兩相懸浮液，是由一些細小的微粒狀籠型水合物和水溶液組成，在5～12℃溫度范圍內具有很高的熱量密度，在常壓和低壓工況下就可以生成。

專利號為200910214077.8的發明專利公開了一種利用液態天然氣(LNG)冷能進行海水淡化的系統，包括有城鎮供水系統、城鎮供氣系統、LNG裝卸和儲存系統、水合物海水淡化系統、以及海水提取系統。該海水系統對LNG冷能利用率高，經濟效益高，投資成本小，對環境的影響。但其缺點也是明顯的，即海水淡化依賴于LNG冷能，故該海水淡化系統只能建在LNG接收站周圍，限制了該海水淡化系統的推廣應用。

另外，專利號為201110134047.3的發明專利中公開了一種海水淡化的方法，該方法需要在水合反應前對海水進行冷卻，因而需要額外配置冷卻水系統，增加了設備的復雜性，并提高能耗。

發明內容

本發明是針對上述課題進行的，目的在于提供一種結構簡單，無需額外配備供能或制冷裝置的海水淡化系統。

本發明為實現上述目的，采用了以下的技術方案：